鈦及鈦合金的壓力加工與碳鋼、不銹鋼、常用有色金屬有所不同，主要由以下特性決定。

① 屈服強度較高，所需變形力較大。

② 屈強比大，允許的塑性變形范圍很窄。所以鈦設備一般不適用冷態沖壓加工，而需用熱成形或冷沖壓熱校形工藝。

③ 屈服極限與彈性模量之比值大，冷壓加工時彈性回彈大。

④延伸率和斷面收縮率較低，對冷態變形不利。

① 軋制板材一般具有各向異性，彎曲變形受軋制方向影響，通常是垂直于軋制方向曲比平行于軋制方向彎曲性能好。

② 對變形速度敏感。

③ 對切口及表面缺陷的敏感性高。

④ 與其他金屬的黏沾能力強、摩擦因數大，壓制成形時易被劃傷和產生黏沾等現象。

⑤ 有冷加工硬化傾向。

⑥ 加熱成形時具有高塑性，但在高溫下易與空氣中的(氧、氮、氫)起反應，使鈦材被污染而力學性能降低。

（一）彎曲成形

彎曲是塑性和彈性變形相結合的加工工藝，是制造鈦制設備最常見的成形方式。在彎曲過程中，鈦材內側受壓，外側受拉，邊緣應力最大，中間應力為零。從而一部分產生塑性變形，一部分產生彈性變形。當被彎的工件卸載后，會發生彈性回彈。彈性回彈使工件的體積、角度、半徑都發生變化，這種變化的差值叫回彈量。回彈量一般以角度來表示。回彈量對工件彎曲加工精度有很大影響，所以對工件彎曲變形時，要考慮回彈量。

工件彎曲時，影響彈性回彈量的因素很多，也相當復雜，與材料的力學特性、材料的厚度S(或直徑D)、變形程度(彎曲半徑r與材料厚度S比值)、彎曲工件的形狀(單角彎曲或多角彎曲)、彎曲方法(自由彎曲或模子沖彎)、彎曲條件(溫度、速度)等諸多因素有關。

目前，鈦的彈性回彈量的計算尚未有準確的公式，只能依靠經驗（或試驗）的方法確定。從試驗數值來看，鈦的彎曲回彈量比不銹鋼高出1~2倍，一般回彈角為 15°左右。在加熱到300℃以上可消除純鈦的回彈;在500℃以上可消除鈦合金板的回彈。

1.鈦管材彎曲

鈦及鈦合金管材彎曲，可用加工不銹鋼管的彎管機來實現。鈦管材的彎曲角度一般可以大于 90°，但必須滿足最小彎曲半徑的要求。

鈦管材彎曲時內側產生壓應力，外側產生拉應力，在這些應力作用下管子彎曲截面會變為橢圓形；外側管壁減薄，內側管壁增厚；有時會出現波浪度。管子截面變形大小與相對彎曲半徑（管子中心處彎曲半徑與管子外徑之比）及相對厚度值（管子壁厚與管子外徑之比有關），相對彎曲半徑及相對厚度值愈小，變形愈劇烈，極限情況下外壁破裂或內壁失穩起皺。

2.鈦管冷彎

鐵管冷彎需滿足最小彎曲半徑的要求，且鈦管直徑小于50mm。冷彎后最好進行消應力退火處理。冷彎分無芯冷彎和有芯冷彎兩種。對于有芯冷彎，也可采用填料代替芯軸，填料裝人管內必須夯實封牢，使其不易竄動，起到阻止變形的目的。填料的種有石英砂、低熔點合金、樹脂、橡膠、液體等。

1. 鈦管熱彎

當彎曲半徑較小，管子直徑大于50mm且彎曲角度較大、厚壁管材或由于管件規格尺寸、材質等原因，冷彎難以獲得優質彎頭時，應采取熱彎。熱彎時加熱應緩慢均勻熱透，管件彎制后表面應作檢測。采用中頻感應加熱和火焰加熱彎管是一種加熱、彎曲、冷卻連續進行的彎管過程。由于管子被加熱環帶很窄，兩側溫度低、剛性大、限制了截面變形和褶皺的產生，故管件內部無需支撐。此類彎曲需在專門設備上進行。彎曲過程按受力分為拉彎和推彎。

加熱溫度一般為177~350℃（鈦合金可加熱到427℃），此時屈服強度可降低25%~50%，塑性也好，回彈角很小，且氣體污染也小。當需彎曲更大的管，要求大大降低變形阻力時，純鈦加熱溫度可達500~650℃，鈦合金可達550~750℃，此時屈服強度可降低70%~80%。但表面必須涂保護涂層，加熱爐保持微氧化氣氛，加熱時間要短。

當管壁較薄，彎曲半徑較小并且彎曲度較大，管內必須灌砂充實后再進行彎曲，以防止管子被壓扁或折皺。

2. 其他彎曲方法

對較小的彎頭，截面變形嚴重，管壁減薄量大，常用型模壓制、型模擠彎法和芯棒推擠法。

（1）型模壓制彎頭

先將坯料按圖備料，分兩次熱壓完成，即在垂直平面內彎曲和在水平平面內矯形。

（2）型模擠彎法

管坯在擠壓力作用下強制沿彎曲孔道變形而成。管子受擠壓彎曲，從而改善了管件外壁厚減薄量及橢圓度。

（3）采用芯棒推擠法

管坯邊加熱邊向前移動，從牛角芯棒處擠出，由于手推力及芯棒阻力的作用，使管坯產生周向擴張和軸向彎曲變形，將小直徑管坯擠推成大直徑彎頭，管坯內側壁外側加熱溫度高，內側金屬向兩側移動，部分金屬重新分布，故只要選擇合適的管坯，就能得到管壁厚度均勻一致的彎頭。

總之，對于鈦管材彎曲，生產中常用的彎曲方法有：

①用壓力機冷壓或熱壓，適用于相對彎曲半徑大于10的情況。

②在型模用壓力機冷擠壓，適用于相對彎曲半徑大于1的情況。

③在卷板機或型鋼彎曲機上，用帶槽滾輪滾彎，適用于相對彎曲半徑大于10的情況，特別是螺旋管。

④用彎管機彎曲，冷彎適用于相對彎曲半徑大于2，熱彎充砂適用于相對彎曲半徑大于4 的情況。

⑤專用推擠機帶芯棒熱擠，可用于相對彎曲半徑大于1的情況。

5.卷制成形

制作圓筒、半圓筒、錐體等鈦制設備零件時，一般在卷板機上進行冷態彎曲變形。常用的卷板機可分為三輥卷板機和四輥卷板機兩類。

卷板前必須將滾筒打磨光滑，并清洗干凈。由于鈦板的回彈大，因此卷板前應將兩端在模具上先預彎后再卷板，另外對于曲率半徑小的鈦復合板制簡體，為預防復合剝離，在卷板時一次壓下量不宜過大，應采取少壓多滾的原則。另一方面在滾圓時不停留在未復合部位，以免引起松動面積的擴大和復合層的剝落。

（1）鈦板卷板

對于鈦及鈦合金板材，為了使彎曲板材表面產生的變形量ε小于等于2.5%，按板厚與筒體直徑之間的允許比例R=0.5S/ε，則簡體的直徑不應小于40~50S。當筒體的直徑小于上述數值時，要求彎曲后進行消應力退火。若鈦板較厚，卷板曲率半徑（r/S）較小，并且板材上有焊縫時，要盡可能加熱成形，以免產生裂紋和較大的回彈量。加熱溫度與彎管的加熱溫度相同。

（2）鈦-鋼復合板卷板

① 鈦鋼復合板卷板時由于鈦與鋼的強度不一致，會導致中性層偏移。一般偏向鋼側，這樣卷出的簡節直徑偏大。因此其簡節展開長要短一點。其與采用的卷板機形式也有關。

②為預防復層剝離，在卷板時一次壓下量不宜過大。在滾圓時，焊縫邊緣附近要盡可能少滾，同時不允許停留在未貼合的部位，以免引起不貼合面積的擴大。